用于使音频信号中无用内容衰减的方法及信号调节装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于使音频信号中无用内容衰减的方法和一种被适配成使音频信号中无用内容衰减的装置。本发明可用于降低因从诸如电话网络等音频通信网络中接收的无用或者潜在危害的音频信号而对用户产生的负面影响，并且通过可从音频通信网络接收音频信号并且将相应的声音信号提供给一个或者多个用户的耳机和其他音频通信装置可有利地实现本发明。
【背景技术】
[0002]从音频通信网络中接收的音频信号通常包含在被转化成声音时可对收听者的耳朵产生物理损害或者产生其他征兆的信号，诸如，声震。现有技术包括用于防止该无用或者潜在危害的内容到达收听者的耳朵的装置的若干项公开内容。
[0003]在本文章中，Choy等人于 2003 年在 “Proc.EUR0SPEECH” 的 “ Subband-BasedAcoustic Shock Limiting Algorithm On A Low-Resource DSP System” 的第 2869 页至第2871页中公开了一种处理时域和频域内的输入信号的算法。这种解决方法允许该算法检测声音电平(时域)中的突然增加以及频域内的频率选择性抑制冲击干扰。因此，尽可能保护声谱的未受影响部分。所提出的简单算法校正程序满足不同通信设备的不同声压电平(SPL)限制需求。该实现算法将不同频率的窄带SPL限制为预定的界限。通过计算与子带电平相关的子带增益实现界限。当在子带内检测到冲击时，则计算对应的子带电平和增益需要较短的平均时间；当在子带内没有检测到任何冲击时，则计算对应的子带电平和增益需要较长的平均时间。例如，作者进一步提出通过执行适配于信号频谱的平坦度的增益计算而增加宽带冲击干扰限制能力。最后，作者建议一种整合了对每个子带中的周期性声学冲击干扰的检测和实质性消除的可能解决方法。
[0004]美国专利申请2005/0018862公开了一种可控制收听者暴露于音频信号中的窄带信号的方法和装置。放大设备检测音频电话信号中与语音信号隔离或者存在语音信号时的一个或者多个高声调窄带宽信号的存在性并且对该一个或者多个窄带宽信号执行快速、选择性地衰减。基于特定频率区域内的信号电平与附近更高和更低频率区域内的信号电平的比是否超过预定阈值可检测窄带信号。通过带阻滤波器执行衰减，带阻滤波器具有与最接近于被检测的尖声的频率的频率近似匹配的中心频率。当尖声的持续时间增加时，尖声频率处提供的衰减程度可逐渐增加。
[0005]美国专利7，565，283 B2公开了一种控制被布置成传输语音的信号中的潜在危害信号的方法，该方法包括下列步骤:对信号进行分析，以确定信号特征；对信号进行分析，以确定其是否正在传输语音信号；如果确定信号正在传输语音信号，则基于信号的分析特征建立信号的特性；并且如果信号的特征超过对应的建立特性，则控制信号减少该超量。特征可包括任何可测量的特征，其中包括信号振幅、信号功率、信号响度、特定频带内的信号的振幅、特定频带内的信号的功率、以及信号的具体响度；基于时间相关性测量上述所述全部特征。通过这种方法，当信号传输语音时，控制与之前从该信号确定的特征有关的信号。如果信号展示建立特性之外的特征，则对其进行控制。因此，可以设置使潜在危害信号的振幅减少。此外，可以独立于用户采用的具体声音再现设备的灵敏性而提供对潜在危害信号的控制。
[0006]尽管上述所述公开内容提供了针对若干种无用或者潜在危害内容的保护并且同时对有用信号内容提供重要保护程度，然而，仍需要改进。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种用于使音频信号中无用内容衰减的改进方法。本发明的进一步目的是提供一种被适配为使音频信号中无用内容衰减的改进装置。
[0008]通过在独立权利要求中限定并且在下列描述中进一步说明的本发明实现本发明的这些目标和其他目标。通过在独立权利要求中并且在本发明的细节描述中限定的实施方式实现本发明的进一步目标。
[0009]—方面，本发明提供了用于使音频信号中无用内容衰减的方法。该方法包括:接收音频输入信号；提供取决于音频输入信号的主音频信号；确定指示多个频率子带中的每个的主音频信号的信号电平的输入电平信号；将频变增益施加给主音频信号，以提供音频输出信号；提供取决于音频输入信号的分析信号；确定指示分析信号中存在属于第一预定音频信号类别的一个或者多个音频信号的分类信号；确定取决于分类信号的指示多个频率子带的频变(frequency-dependent)电平阈值的阈值控制信号；以及确定取决于由输入电平信号指示的信号电平和由阈值控制信号指示的频变电平阈值的变频增益。该方法的特征在于，由阈值控制信号指示的频变电平阈值的频率相关性(frequency-dependency)取决于分类信号。
[0010]另一方面，本发明提供了一种信号处理电路，被适配为执行上述使音频信号中无用内容衰减的方法。
[0011]又一方面，本发明提供了一种包括上述信号处理电路的信号调节装置。
[0012]再一方面，本发明提供了一种声音接口设备，包括上述信号调节装置。
[0013]术语“声音”和“声音信号”指通过压力变化或者颗粒密度在介质中传播的信号。术语“音频信号”指从声音信号直接或者间接导出的信号、被直接或者间接转换成声音信号的信号、和/或被设置用于该转换的信号。音频信号自身可以是声音信号。音频信号可构成或者包括声音信号的任意表示法，诸如，电信号、光学信号、射频信号、感应信号、电容信号、或者超声音信号，并且例如，声音信号可表示为或者被编码成模拟信号、数字信号、调制信号等。
[0014]在本文中，除非另有明确指示，否则，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”、以及“该”也旨在包括复数形式(即，具有“至少一个”的含义)。同样，除非另有明确规定，否则，术语“任何”旨在包括单数形式和复数形式。相应地，术语“具有(has)”、“包括(includes)”、“包括(comprises) ”、“具有(having) ”、“包括(including) ”、以及“包括(comprising) ”指定存在相应的特征、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或者添加进一步的实体。术语“和/或”通常包括一个或者多个关联项的任何可能组合。不需要按照公开的顺序执行此处所公开的任何方法的步骤或者操作，除非另有明确规定。
[0015]而且，当元件或者实体被称之为“连接”或者“耦接”至另一元件或者实体时，其包括直接连接(或者耦接)以及经由中间元件或者实体的连接(或者耦接)，除非另有明确规定。此外，除非另有明确规定，否则，当信号被称之为通过第一实体被“提供“或者”传递“至第二实体时，其包括直接或者间接传输其原始形式的信号、以及在其到达第二实体之前修改原始信号的任何直接或者间接传输和/或将信号转化成另一域和/或表示法，前提是由第二实体接收的信号所包括的信息足以使第二实体对该信号执行特定的动作。
[0016]如“第一”、“第二”、“主”、“次”、“主要”等顺序属性旨在允许区分不同的实体，并且不应被解释为默示任何顺序、层级、依赖性、或者优越性，除非另有明确规定。
【附图说明】
[0017]下面将结合优选实施方式并且参考附图更为详细地对本发明进行说明，其中:
[0018]图1示出了根据本发明的装置的实施方式；
[0019]图2示出了图1中的装置的细节；
[0020]图3示出了图1中的装置的功能；
[0021]图4示出了图1中的装置的进一步细节；
[0022]图5示出了图1中的装置的进一步功能；
[0023]图6示出了图1中的装置的进一步细节；以及
[0024]图7示出了图1中的装置的进一步功能。
[0025]为清晰起见，图为示意性的和简化的，并且其仅示出了理解本发明所必需的细节，而省去了其他细节。实际上，对于相同或者对应的零部件，使用类似参考标号或者文字标识符。
【具体实施方式】
[0026]图1示出了用于耳机2的信号调节器I。信号调节器I包括通过音频电缆5可拆卸地连接至台式电话机4的电话连接器3、通过耳机电缆7可拆卸地连接至耳机2的耳机连接器6、以及被连接以通过电话连接器3从台式电话机4接收音频输入信号31并且通过耳机连接器6将对应的音频输出信号Sci提供至耳机2的信号处理器8。信号处理器8被进一步连接为通过耳机连接器6从耳机2